ElektroakustikElektroakustikaa
MikrofoniMikrofoniOdstupanje od idealnih Odstupanje od idealnih
karakteristikakarakteristika
Varijacije karakteristike usmerenosti sa frekvencijom
Efekat blizine
Difrakcija
Fazne razlike na membrani
Razonanse u udubljenjima ispred membrane
Oblik frekvencijske karakteristike na visokim frekvencijama
Interferencija usled refleksija
Mikrofoni zone pritiska (PZM) ili mikrofoni graničnog sloja
Efekat blizine kod gradijentnih mikrofona
Gradijentni mikrofoni imaju ravnu frekvencijsku karakteristiku samo u polju zvučnih talasa čija se amplituda pritiska ne menja na putu od prednje do zadnje strane membrane.
Efekat blizine kod gradijentnih mikrofona
U blizini izvora: Pritisak sa prednje strane veći od pritiska sa zadnje strane
a) Niske frekvencije, mala fazna razlika između pritisaka sa prednje i zadnje strane mikrofona
b) Visoke frekvencije
Efekat blizine kod kardioidnog mikrofona u različitim pravcima, na fiksnom rastojanju
od izvora (0,6 m)
Karakteristike zvučnog polja u tački ispred prepreka (tačka A) različitog oblika (valjak, kocka i lopta), koje se nalaze u polju ravnih talasa,u funkciji odnosa dimenzija prepreka i talasne dužine zvuka
Na višim frekvencijama, gde su dimenzije mikrofona uporedive sa talasnom dužinom zvuka, zvučni pritisak na membrani razlikuje se od vrednosti koju bi imao u slobodnom zvučnom polju da mikrofona nema.
Difrakcija – zvučni pritisak u centru membraneIzobličenja talasnog fronta pri nailasku
zvučnog talasa na prepreku
Difrakcija – zvučni pritisak dalje od centra membrene
Na nižim frekvencijama, i na ivicama membrane pritisak je skoro isti kao i na sredini, dok na višim frekvencijama, imamo pritisak suprotnog znaka. Efektivne vrednosti pritiska na celoj membrani u ova dva slučaja će očigledno biti različite.
Difrakcija
Raspored zvučnog pritiska na površini membrane u funkciji njenog poluprečnika i frekvencije signala
Slika gore: pravac dolaska talasa paralelno sa membranom
Slika dole: pravac dolaska talasa normalno na ravan membrane
Pritisak na membrani mikrofona: na nižim frekvencijama (slika levo), i na višim frekvencijama (slika desno). Ovo
doprinosi odstupanju karakteristike usmerenosti od kruga (na višim frekvencijama) kod neusmerenog mikrofona
Fazne razlike na membrani pri kosom upadu zvučnih talasa
Uticaj plitkog cilindričnog udubljenja ispred membrane (D - prečnik
udubljenja, d – visina udubljenja)
Ravna kakteristika mikrofona: A – u smeru ose, B – u difuznom zvučnom polju
Prvi se koriste za snimanja na manjim
rastojanjima ( u studiju) a drugi za snimanja na većim rastojanjima (u
koncertnoj sali)
Visina mikrofona 2 mm
Izobličenja signala mikrofona prikazana na prethodnim slikama nazivaju se češljasto ili grebenasto (Comb filtering) filtriranje.
Ova izobličenja se manifestuju kao promena boje signala.
Uticaj visine mikrofona na gornju graničnu frekvenciju
Slabljenje na 20 kHz (dB)
Rastojanje mikrofona b (mm)
6 2,8 1/6
3 2,2 1/8
1 1,3 1/13
b
Zona pritiska (granični sloj)
Površina na kojoj dolazi do refleksije zvučnih talasa naziva se granična zona a zona pritiska ili granični sloj je oblast u neposrednoj blizini granične zone. U graničnom sloju fazne razlike između upadnog i reflektovanog talasa su zanemarljive pa je zvučni pritisak duplo veći (6 dB) od pritiska upadnog talasa.
Može se smatrati da je visina zone pritiska približno jednaka jednoj trinaestini talasne dužine zvuka (/13) na datoj frekvenciji.
Uticaj veličine granične površine na donju graničnu frekvenciju
Veličina granične površine utiče na donju graničnu frekvenciju mikrofona. Većina mikrofona zone pritiska se
isporučuje ugrađena u relativno male okrugle ili kvadratne ploče kada im je granična frekvencija visoka, obično iznad
1000 Hz
af p
230
af
576
fp(Hz) a (m)
1000 0,23
500 0,46
200 1,15
100 2,3
50 4,6
Uticaj veličine granične površine na donju graničnu frekvenciju
Ugradnjom PZ mikrofona u zid ili pod značajno se smanjuje njegova donja
ganična frekvencija